[发明专利]具有用于创建空间编码图像的图像分散性的成像设备

权利要求书

1.一种图像捕获设备，包括：

传感器阵列；

透镜，所述透镜被定位在距中间图像的第一距离处；和

多色物质，所述多色物质被定位在距所述透镜的第二距离处，所述多色物质被配置为根据变换函数来衍射所述中间图像，以将分散的传感器图像产生到所述传感器阵列上，所述分散的传感器图像表示所述中间图像的空间代码。

2.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述空间代码为波长和颜色中的至少一者的空间强度表示。

3.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述中间图像为彩色图像。

4.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述中间图像被表示为O(x’,y’,λ)并且所述传感器图像被表示为I(x,y)，其中(x’,y’)为所述中间图像的空间坐标，λ为波长，并且(x,y)为所述传感器阵列的空间坐标。

5.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述传递函数为真正的空间变换。

6.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述传递函数为傅里叶变换。

7.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述传递函数为标量菲涅耳-基尔霍夫衍射方程。

8.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述传递函数为基于麦克斯韦方程的严格的光传播函数。

9.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中从所述中间图像到所述传感器阵列的所述传递函数被表示为P(x,y；x’,y’,λ)，其中(x’,y’)为所述中间图像的空间坐标，(x,y)为是所述传感器阵列的空间坐标，并且λ为波长。

10.根据权利要求9所述的图像捕获设备，其中所述传递函数被校准，以便重构所述中间图像。

11.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述传感器图像被表示为I(x,y)＝O(x’,y’,λ).P(x,y；x’y’,λ)＝Σa_m,n,kP(x,y；x’_m,y’_m,λ_k)，其中O(x’,y’,λ)表示所述中间图像，P(x,y；x’,y’,λ)表示从所述中间图像到所述传感器阵列的传递函数，a_m,n,k为坐标(x’_m,y’_m,λ_k)处的所述中间图像的未知值。

12.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述第一距离等于所述透镜的前焦距。

13.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述第二距离等于所述透镜的后焦距。

14.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述图像捕获设备不包括用于产生所述传感器图像的吸收性滤色器。

15.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中使用多个波长或利用多个光谱带来执行成像。

16.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述多色物质为图案化并且透明或半透明的衬底。

17.根据权利要求1所述的图像捕获设备，还包括针孔校准组件，所述针孔校准组件包括在所述透镜和所述传感器阵列之间进行取向的可平移针孔元件。

18.根据权利要求17所述的图像捕获设备，其中所述针孔校准组件还包括在所述可平移针孔元件和所述多色物质之间进行取向的至少一个校准透镜。

19.根据权利要求18所述的图像捕获设备，其中在所述传感器阵列和所述多色物质之间不存在透镜，使得所述第一距离大于所述第二距离。

20.根据权利要求1所述的图像捕获设备，其中所述多色物质为多层或二元衍射元件。

21.根据权利要求1所述的图像捕获设备，还包括针孔校准组件，所述针孔校准组件包括在所述透镜和所述传感器阵列之间进行取向的可平移针孔元件的阵列。

22.根据权利要求21所述的图像捕获设备，其中选择所述阵列中的可平移针孔元件之间的间距，使得两个相邻可平移针孔元件之间的衍射信号在所述传感器阵列上不重叠。